CN109630339A - 一种水车式海洋波发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种水车式海洋波发电装置，主要包括水车轮(1)和水车轮两边的漂浮台体(13)、机台(12)、齿轮变速箱(10)、聚水板(7)、发电机(9)及转子轴上的飞轮(22)，由聚水板(7)按一定的倾斜角度插入两边漂浮台体(13)和水车轮(1)的前向海洋波(14)构成海洋波的障碍物，形成海洋波(14)与海波浪(11)的转换获得动力驱动发电机构旋转；通过海洋波(14)在聚水板(7)产生释放能量的海波浪(11)，形成两边聚水板(7)和中间的三股海波浪(11)合并为一股推动水车轮(1)转动同时带动两边发电机构旋转，如此周而复始及发动机(9)及转子轴上的飞轮(22)产生的惯性力，实现高效率利用海洋波为动力直接在海面上发电。

Description

一种水车式海洋波发电装置

技术领域

本发明为发电装置，尤其是一种利用海洋波为动力，采用水车式发电结构装置的水车式海洋波发电装置，属海洋波利用新发明。

背景技术

海洋波资源丰富，能量巨大，且来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月亮、地球存在，这种能源就永远不会消失，是取之不尽，用之不竭的一种可再生循环利用的清洁能源，应对当今日益剧增的电能消耗和日益剧减的一次性资源有着重大的现实意义。

现有技术专利号为ZL201410122520.X的“海洋波能漂浮发电装置”发明专利，采用球形作为摆轮，“顶部与摆杆(2)的一端由螺丝孔及其螺牙(24)连接，摆杆的另一端由摆杆吊环(22)套接在安装在支架(1)上的吊环(21)上；摆轮的下端与定向轴(17)由其螺丝孔及其螺牙连接，下端设置滑轮(26)，由外卡簧(44)锁定，置于定向槽(16)内，构成达到海洋波对漂浮板块不定向形成大于0度小于180度、大于180度小于360度的任意角度波击范围内，均可通过定向槽实现摆轮左右摆动做功；定向轴中上部置于外套管推管盖(31)两夹板(41)由插销(42)固定的两滚子(43)中间；与外套管推管(9)及其螺旋推杆(8)、大旋管(9)、小旋管(10)及其大、小旋管内设置的拉子组合件(5)、变速箱(11)，构成由漂浮板块(19)在海面上随海面波的漂浮对摆轮(3)形成的定向左右摆动，产生螺旋推杆(8)对双拉子(5)产生的两个旋转推动力，推动同心装置的大、小旋管(9、10)产生两个逆向旋转的动力；”驱动发电机旋转的技术特征，虽然对利用海洋波能发电是个开拓性的创举，但是，采用摆轮左右摆动带动螺旋推杆对双拉子产生的两个旋转推动力，存在摆轮的左右摆动频率与海洋波的波动频率难以协调，螺旋推杆呈直线往复运动受运动幅度的限制的缺陷，摆动频率与海洋波动频率不协调，会造成海洋波能的能量造成有用功的严重消失而降低效率，往复直线运动受螺旋推杆长度的限制，大幅度的波能同样也会造成有用功的消失，同时容易损坏机件。

海面上的波，隐藏着巨大的能量，平时看似风平浪静，但是，当遇到障碍物时就会泛起波浪释放能量，这种波与浪的能量转变，得到充分的利用，将是利用海洋波作为高效率发电动力的措施。

发明内容

本发明为克服现有技术ZL201410122520.X“海洋波能漂浮发电装置”存在摆轮的左右摆动频率与海洋波的波动频率难以协调，螺旋推杆呈直线往复运动受运动幅度的限制的缺陷，同时，为使海洋波与浪的能量转变得到充分的利用，使海洋这一丰富的波浪能清洁能源得到高效率的利用，发明出一种利用海洋波的波动能量，采用水车式利用海洋波动力的发电装置，其技术方案是：

一种水车式海洋波发电装置，主要包括水车轮、漂浮台体及漂浮台体上的机台和机台上设置的齿轮变速箱、发电机、聚水板，其特征在于：

水车轮的左右两边，对称设置有由锚定位且不拒海面变化、不受波浪频率和幅度大小的影响均能正常运转、漂浮在海面上与海洋波形成对抗摆设的漂浮台体和机台，每边机台上设置有齿轮变速箱和发电机并在发电机转子轴上设置有飞轮，水车轮由轴承、轴承座悬置架设在两边漂浮台体中间，在水车轮的中心轴的两端，设置有相同的驱动齿轮变速箱、发电机加速旋转的大链轮，并在两端与海洋波对抗摆设的漂浮台体及中间的水车轮的前向，设置有按一定倾斜角度向前斜向潜入海水并向中间聚拢的聚水板；由聚水板构成海洋波的障碍物，形成海洋波与海波浪的转换，并由水车轮的中心轴两端的大链轮，分别与两边齿轮变速箱上设置的小链轮链条连接、齿轮变速箱上设置的大三角皮带轮与发电机转子轴上设置的小三角皮带轮三角皮带连接，形成获取动力及驱动旋转的发电机构；通过海洋波遇到障碍物聚水板时，产生释放能量的海波浪，形成两边聚水板和中间的三股海波浪合并为一股推动水车轮转动同时带动两边发电机构旋转，如此周而复始及发动机转子轴上的飞轮产生的惯性力，实现不受波浪频率和幅度大小的影响均能正常运转的高效率利用海洋波为动力直接在海面上发电；

水车轮，主要包含构成左右两边侧边板的十字骨架、中心圆盘、扇形圆盘和水车叶片、中心轴，每边侧边板由内空圆外的扇形圆盘和圆中心的中心圆盘分别与十字骨架由螺丝、螺母固定组成，左右两边侧边板的扇形圆盘中间，沿内空圆周边的切线方向，设置有若干水车叶片，两边中心圆盘圆中心加工有与中心轴紧固配置的中心孔，由各水车叶片与前一片水车叶片和左右两侧边板的扇形圆盘，构成阻挡海波浪的挡水室，通过聚水板两边和中间形成的三股海波浪合并为一股冲击挡水室，实现利用海洋波高效率推动水车轮旋转动，带动两边发电装置同时发电；

漂浮台体和机台，在水车轮的左右两边，分别设置有由漂浮台体和机台的骨架构成框架整体，且每边漂浮台体的前方侧面，加工成向水车轮倾斜的倾斜边，在各漂浮台体和机台框架的框架周边、台面和底部分别设置有由电焊密封固定的边板、台面板和底板构成密封壳体，在机台的台面，设置并加工有装置齿轮变速箱、发电机和轴承座的装置架及螺丝孔，并在两漂浮台体的上方，设置有固定连接左右两边漂浮台体保持在一条水平直线上的围栏；

聚水板，由长方形整体板的两端向一面弯折成与漂浮台体两边漂浮台体倾斜边相吻合的聚拢板和中间板，且在中间板上半部加工有缺口和导水板构成整体，将构成整体的聚水板向前斜向插入漂浮台体前向海水的恰当位置并与漂浮台体、机台和围栏电焊固定，由两边聚拢板和中间板，构成海洋波的障碍物，形成两边聚拢板和中间的三股海波浪合并为一股从缺口进入、经致按最佳冲击角度设置的导水板冲击水车轮转动；

齿轮变速箱、根据水车轮的转速和大链轮与小链轮、大三角皮带轮与小三角皮带轮的变速比，选择满足发电机额定转速的变速比的齿轮变速箱；

发电机，采用普通4级励磁同步发电机，为恒定发电机转子的转速，在发电机转子轴上配置有储存能量的飞轮。

本发明一种水车式海洋波发电装置，采用水车轮及水车轮两边对称设置有漂浮在海面上与海洋波形成对抗摆设的漂浮台体及聚水板，且每边漂浮台体上设置有齿轮变速箱和发电机、飞轮的发电装置，通过海洋波遇到障碍物时就会泛起波浪释放能量并形成三股海波浪合并为一股推动水车轮转动带动两边发电机构同时旋转，实现利用海洋波为动力直接在海面上获得高效率的发电，克服了现有技术存在摆轮的左右摆动频率与率难以协调和螺旋推杆呈直线往复运动受运动幅度的限制的缺陷，使海洋这一丰富的波浪能清洁能源得到高效率的利用，并且结构简单，加工制造易于实现，值得推广应用。

附图说明

图1为整体结构正面示意图；

图2为整体结构侧面示意图；

图3为整体结构俯视图；

图4为水车轮结构示意图，其中a为正面视图，b为侧面图；

图5为漂浮体台与机台结构示意图，其中a为平面视图，b为左视图，c为正侧面视图；

图6为聚水板结构示意图，其中a为平面视图，b为左视图，c为俯视图。

附图标号说明：

附图1、2、3中：1、为水车轮，2、为水车叶片，3、为侧边板，4、为中心轴，5、为轴承，6、为大链轮，7、为聚水板，8、为围栏，9、为发电机，10、为齿轮变速箱，11、为海波浪，12、为机台，13、为漂浮台体，14、为海洋波，15、为锚，16、为小链轮，17、为链条，18、为轴承座，19、为大三角皮带轮，20、为三角皮带，21、为小三角皮带轮，22、为飞轮，23、为螺丝，24、为螺母；

附图4中：25、为中心圆盘，26、为中心套，27、为穿心孔，28、为穿心螺丝，29、为十字骨架，30、为扇形圆盘，31、为挡水室，32、为内空圆，33、为中心轴孔；

附图5中：34、为框架，35、为台面板，36、为边板，37、为装置架，38、为螺丝孔，39、为底板；

附图6中：40、为聚拢板，41、为中间板，42、为缺口，43、为导水板。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进一步说明：

一种水车式海洋波发电装置，按附图1、2、3，主要包括水车轮1、漂浮台体13及漂浮台体上的机台12和机台上设置的齿轮变速箱10、发电机9、聚水板7，其特征在于：

水车轮1的左右两边，对称设置有由锚15定位且不拒海面变化、不受波浪频率和幅度大小的影响均能正常运转、漂浮在海面上与海洋波14形成对抗摆设的漂浮台体13和机台12，每边机台12上设置有齿轮变速箱10和发电机9并在发电机转子轴上设置有飞轮22，水车轮1由轴承5、轴承座18悬置架设在两边漂浮台体13中间，在水车轮1的中心轴4的两端，设置有相同的驱动齿轮变速箱10、发电机9加速旋转的大链轮6，并在两端与海洋波14对抗摆设的漂浮台体13及中间的水车轮1的前向，设置有按一定倾斜角度向前斜向潜入海水并向中间聚拢的聚水板7；由聚水板7构成海洋波14的障碍物，形成海洋波14与海波浪11的转换，并由水车轮的中心轴4两端的大链轮6，分别与两边齿轮变速箱10上设置的小链轮16链条17连接，齿轮变速箱10上设置的大三角皮带轮19与发电机9转子轴上设置的飞轮22、小三角皮带轮21三角皮带20连接，形成获得动力及驱动旋转的发电机构；通过海洋波14遇到障碍物聚水板7时，产生释放能量的海波浪11，形成两边聚水板7和中间的三股海波浪11合并为一股推动水车轮1转动同时带动两边发电机构旋转，如此周而复始及发动机9转子轴上的飞轮22产生的惯性力，实现不受波浪频率和幅度大小的影响均能正常运转的高效率利用海洋波为动力直接在海面上发电；

水车轮1，按附图4，主要包含构成左右两边侧边板3的十字骨架29、中心圆盘25、扇形圆盘30和水车叶片2、中心轴4，每边侧边板3由内空圆32外的扇形圆盘30和圆中心的中心圆盘25分别与十字骨架29由螺丝23、螺母24固定组成，左右两边侧边板3的扇形圆盘30中间，沿内空圆32周边的切线方向，设置有若干水车叶片2，两边中心圆盘25圆中心设置并加工有与中心轴4紧固配置的中心套26、中心轴孔33及该中心套26与中心轴4的穿心孔27和穿心螺丝28，由各水车叶片2与前一片水车叶片和左右两侧边板3的扇形圆盘30，构成阻挡海波浪11的挡水室31，通过附图3中聚水板7两边和中间形成的三股海波浪11合并为一股冲击挡水室31，实现利用海洋波高效率推动水车轮1转动，带动两边发电装置同时发电；

漂浮台体13和机台12，按附图1、2、3，在水车轮1的左右两边，并按附图5分别设置有由漂浮台体13和机台12的骨架构成框架34整体，每边漂浮台体13前方侧面，加工成向水车轮1倾斜的斜边，在各漂浮台体和机台框架34的框架周边、台面和底部分别设置有由电焊密封固定的边板36、台面板35和底板39构成密封壳体，在机台12的台面，设置并加工有装置齿轮变速箱10、发电机9和轴承座18的装置架37及螺丝孔38，并在两漂浮台体13的上方，按附图1、2、3，设置有固定连接左右两边漂浮台体13在一条水平直线上的围栏8；

聚水板7，按附图6，由长方形整体板的两端向一面弯折成与附图5中两边漂浮台体13倾斜边相吻合的聚拢板40和中间板41，且在中间板41上半部加工有缺口42和导水板43构成整体，将构成整体的聚水板7按附图1、2、3中向前斜向插入漂浮台体13前向海水的恰当位置并于漂浮台体13、机台12和围栏8电焊固定，由两边聚拢板40和中间板41，构成海洋波14的障碍物形成两边聚拢板40和中间的三股海波浪11合并为一股从缺口42进入、经致按最佳冲击角度设置的导水板43冲击水车轮1转动；

齿轮变速箱10、根据水车轮1的转速和大链轮6与小链轮16、大三角皮带轮19与小三角皮带轮21的变速比，选择满足发电机9额定转速的变速比的齿轮变速箱；

发电机9，采用普通4级励磁同步发电机，为恒定发电机转子的转速，在发电机转子轴上配置有储存能量的飞轮22。

本发明一种水车式海洋波发电装置，采用水车轮1的两边，对称设置有由锚15定位漂浮在海面上与海洋波14形成对抗摆设的漂浮台体13，每边漂浮台体13上设置有齿轮变速箱10和发电机9，水车轮1由轴承5、轴承座架18悬置架设在两边漂浮台体13中间，并在两端与海面波对抗摆设的漂浮台体13的前向，分别设置有按一定倾斜角度从漂浮台体13上方至潜入海水并向中间聚拢、构成海洋波的障碍物形成由海洋波转换为海浪的聚水板7；由中心轴4两端的大链轮6与齿轮变速箱10上设置的小链轮16链条17连接，齿轮变速箱10上设置的大三角皮带轮19与发电机9转子轴上设置的飞轮22、小三角皮带轮21三角皮带20连接构成旋转的发电机构；通过海洋波遇到障碍物时就会泛起波浪释放能量的海浪冲击两边漂浮台体13前向，在漂浮台体13前向上升而整个漂浮体没有完全上升的瞬间、两边漂浮台体13前设置的聚水板7，构成两边聚水板7和中间的三股海浪11合并为一股推动水车轮1转动带动两边发电机构同时旋转，并且不受波浪频率和幅度大小的影响均能正常运转，如此周而复始及发动机9转子轴上的飞轮22产生的惯性力，由此达到了利用海洋波作为发电动力不受海洋波的波动频和波浪大小的限制的目的，实现利用海洋波为动力直接在海面上获得高效率的开发利用，克服了现有技术存在摆轮的左右摆动频率与率难以协调和螺旋推杆呈直线往复运动受运动幅度的限制的缺陷。该发电技术不耗费一次性资源，纯属利用海洋波能，能源丰富、节能环保，属国内外首创，并且结构简单、加工制造易于实现。对于该技术的实施，可在同一片海域的海面上建造众多的该发电装置，组成发电群组和在不同海域的海面上建造众多该发电群组并网形成庞大的发电体系，对于应对当今日益剧减的一次性资源和日益剧增的用电量意义重大，具有极高的经济效益和社会效益。

Claims (6)

1.一种水车式海洋波发电装置，主要包括水车轮(1)和水车轮两边的漂浮台体(13)、机台(12)、齿轮变速箱(10)、发电机(9)、聚水板(7)，其特征在于：水车轮(1)的左右两边，对称设置有由锚(15)定位漂浮在海面上与海洋波(14)形成对抗摆设的漂浮台体(13)，每边漂浮台体上设置有机台(12)，机台上设置有齿轮变速箱(10)和发电机(9)并在发电机转子轴上设置有飞轮(22)，水车轮(1)由轴承(5)、轴承座(18)悬置架设在两边漂浮台体(13)中间，在水车轮(1)的中心轴(4)的两端，设置有相同的驱动齿轮变速箱(10)、发电机(9)加速旋转的大链轮(6)，并在两端与海洋波(14)对抗摆设的漂浮台体(13)及中间的水车轮(1)的前向，设置有按一定倾斜角度向前斜向潜入海水并向中间聚拢的聚水板(7)；由聚水板(7)构成海洋波(14)的障碍物，形成海洋波(14)与海波浪(11)的转换，并由水车轮的中心轴(4)两端的大链轮(6)，分别与两边齿轮变速箱(10)的小链轮(16)链条(17)连接，齿轮变速箱(10)的大三角皮带轮(19)与发电机(9)转子轴的小三角皮带轮(21)三角皮带(20)连接，形成获得动力驱动旋转的发电机构；通过海洋波(14)在聚水板(7)产生释放能量的海波浪(11)，形成两边聚水板(7)和中间的三股海波浪(11)合并为一股推动水车轮(1)转动同时带动两边发电机构旋转，如此周而复始及发动机(9)转子轴上的飞轮(22)产生的惯性力，实现高效率利用海洋波为动力直接在海面上发电。

2.按权利要求1所述的一种水车式海洋波发电装置，其特征在于：水车轮(1)，主要包含构成左右两边侧边板(3)的十字骨架(29)、中心圆盘(25)、扇形圆盘(30)和水车叶片(2)、中心轴(4)，每边侧边板(3)由内空圆(32)外的扇形圆盘(30)和圆中心的中心圆盘(25)分别与十字骨架(29)由螺丝(23)、螺母(24)固定组成，左右两边侧边板(3)的扇形圆盘(30)中间，沿内空圆(32)周边的切线方向，设置有若干水车叶片(2)，两边中心圆盘(25)圆中心设置并加工有与中心轴(4)紧固配置的中心套(26)、中心轴孔(33)及该中心套(26)与中心轴(4)的穿心孔(27)和穿心螺丝(28)，由各水车叶片(2)与前一片水车叶片和左右两侧边板(3)的扇形圆盘(30)，构成阻挡海波浪(11)的挡水室(31)，通过聚水板(7)两边和中间的形成的三股海波浪(11)合并为一股冲击挡水室(31)，实现利用海洋波高效率推动水车轮(1)转动。

3.按权利要求1所述的一种水车式海洋波发电装置，其特征在于：漂浮台体(13)和机台(12)，由漂浮台体和机台的骨架构成框架(34)整体，设置在水车轮(1)的左右两边，每边漂浮台体(13)前方侧面，加工成向水车轮(1)倾斜的斜边，在各漂浮台体和机台框架(34)的框架周边、台面和底部分别设置有由电焊密封固定的边板(36)、台面板(35)和底板(39)构成密封壳体，在机台(12)的台面，设置并加工有装置齿轮变速箱(10)、发电机(9)和轴承座(18)的装置架(37)及螺丝孔(38)，并在两漂浮台体(13)的上方，设置有固定连接左右两边漂浮台体在一条水平直线上的围栏(8)。

4.按权利要求1或2所述的一种水车式海洋波发电装置，其特征在于：聚水板(7)，由长方形整体板的两端向一面弯折成与两边漂浮台体(13)倾斜边相吻合的聚拢板(40)和中间板(41)，且在中间板(41)上半部加工有缺口(42)和导水板(43)构成整体。

5.按权利要求1所述的一种水车式海洋波发电装置，其特征在于：齿轮变速箱(10)，根据水车轮(1)的转速和大链轮(6)与小链轮(16)、大三角皮带轮(19)与小三角皮带轮(21)的变速比，选择满足发电机(9)额定转速的变速比的齿轮变速箱。

6.按权利要求1或3所述的一种水车式海洋波发电装置，其特征在于：发电机(9)，采用普通4级励磁同步发电机，为恒定发电机转子的转速，在发电机转子轴上配置有储存能量的飞轮(22)。